Антенна со щелевым возбудителем Советский патент 1993 года по МПК H01Q13/02 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенным устройствам дециметровых и сантиметровых волн с линейной поляризацией электромагнитного поля.

Цель изобретения - увеличение направленности и снижение уровня бокового излучения.

Отличительные от прототипа признаки определяют форму, соотношение размеров, взаимное расположение конструктивных элементов заявляемой антенны и направлег ны на достижение поставленной цели.

Так при заданной высоте проводящего отражателя не меньше 2Я проявляется эффект неоднородного диэлектрического слоя в области между пластинами проводящего отражателя, и, следовательно, обеспечива ется направленность в Е-плоскости.

При ширине проводящих пластин не меньше 4/t предотвращается излучение энергии через открытые торцевые области устройства и тем самым снижается уровень бокового излучения.

Наличие в перегородке трех резонансных щелей, заданным образом ориентированных относительно конструктивных элементов антенны и образующих решетку с комплексным множителем, обеспечивает требуемое увеличение амплитуды поля в центре раскрыва и уменьшение ее на краях, тем самым увеличивая направленность антенны и снижая уровень бокового излучения.

Предлагаемая форма кромки перегородки воспроизводит эффект оптической линзы путем преобразования в Е-плоскости расходящегося пучка радиоволн в параллельный, обеспечивая выравнивание фаз в Е-плоскости раскрыва антенны, что приводит к увеличению направленности антенны и снижению уровня бокового излучения.

На фиг.1 представлен общий вид антенны со щелевым возбудителем, на фиг.2 - схематическое изображение траекторий лучей и амплитудных распределений в Е- плоскости, на фиг.З - схематическое изо-

(/)

G

со со о ел VI to

бражение амплитудного распределения в Н-плоскости.

Антенна со щелевым возбудителем содержит отражатель с пластинами 1, проводящую перегородку 2, активную щель 3, питающую линию 4, две пассивные щелиБ, причем высота проводящего отражателя D S2А, ширина пластин 5:4А, минимальное расстояние кромки перегородки 2 от плоскости апертуры D h Я/2, а расстояние от центра щели 3 до основания а Ьщ 0,7 1,2 Л, расстояние от плоскости щели 3 до пластины отражателя 1 на высоте ее центра b -Т),5 0,7 А, расстояние между щелями д А , раствор угла отражателя t а-10-60°.

Заявляемая антенна работает следующим образом.

Активная щель 3 возбуждает в пространстве между пластинами 1 по обе стороны от перегородки 2 электромагнитные волны с вектором электрического поля Е, параллельным пластинам 1. Расстояние между пластинами 1 в области щели 3 допускает распространение низшей волны Н-ти- па, фазовая скорость которой зависит от расстояния между пластинами 1, которое изменяется вдоль оси Z (фиг.2). Область между пластинами 1 обладает свойством неоднородного диэлектрического слоя. Траектории лучей в таком слое искривляются как показано на фиг.2 {сплошные линии). В случае изотропного излучения это приводит к концентраций энергии с максимумом в сечении х 0. Однако поперечная щель не излучает энергии в этом направлении, поэтому распределение амплитуды поля в Е- плоскости (Z const) имеет вид, показанный штриховыми линиями на фиг.2. Наличие пары пассивных щелей 5, возбуждаемых за счет электромагнитной связи и образующих вместе с активной щелью 5 фазированную решетку с комплексным множителем, максимум которого расположен по оси Z, обеспечивает требуемое увеличение амплитуды поля в центре раскрыва и дополнительное уменьшение ее по краям.

Амплитудное распределение в Н-плоскости раскрыва а областях между перего0

редкой и пластинами имеет вид 1 (фиг.З). Для устранения провала в середине раскрыва предусмотрена область без перегородки высотой не менее Я/2 (минимальное расстояние кр9мки перегородки от плоскости апертуры), где возбуждается волна Н-ти- па с распределением амплитуды вида 2.

Щелевой возбудитель позволяет вдвое увеличить размер апертуры в Н-плоскости за счет одновременного и симметричного

возбуждения двух обьемов по обе стороны от перегородки, кроме того он обеспечивает согласование с фидерной линией при меньших расстояниях от боковых пластин отра- 5 жателя по сравнению с вибраторным возбудителем.

Таким образом, заявляемая антенна обеспечивает формирование спадающего к краям в обеих плоскостях амплитудного 0 распределения, чем достигается увеличение направленности антенны и снижение уровня бокового излучения.

Формула изобретения Антенна со щелевым возбудителем, со:

5

5

держащая отражатель, питающую линию и

возбудитель, отличающаяся тем, что, с целью увеличения направленности и снижения уровня бокового излучения, отражатель выполнен в форме усеченного 0 двугранного угла с раствором 10-60° и высотой не меньше 2Яи шириной пластин не меньше А Я , в бисекториальной плоскости отражателя по всей его длине установлена проводящая перегородка, 5 примыкающую к основанию отражателя и имеющая с ним электрический контакт, кромка которой со стороны раскрыва имеет форму симметричной гладкой кривой. в середине высота перегородки минимальо на, причем минимальное расстояние этой кромки от плоскости апертуры не менее Я/2 , а в перегородке симметрично выполнены три резонансных щели, к средней из которых подключена питающая линия, при этом расстояние от плоскости щели на высоте ее центра до пластины отражателя (0,5-0,7) А, а расстояние от центра щели до основания отражателя (0,7-1.2) А, где А - длина волны.

Р

ш

2

Изобретение относится к антеннам. Цель изобретения - увеличение направленности и.снижение уровня бокового излучения - достигается выполнением отражателя в виде усеченного двугранного угла с раствором 10°-60° и высотой не менее двух длин волн с шириной пластин не менее четырех длин волн с проводящей перегородкой в бисекториальной плоскости с определенной формой кромки. 3 ил.

Редактор С. Коляда

Составитель Ю.Пенкин Техред М. Моргентал

Фиг. 2

Фиг.З

Корректор Н.Милюкова